Este informe de ingeniería describe un controlador de LED reductor no aislado regulable triac de bajo recuento de componentes diseñado para controlar cadenas de voltaje de LED de 52 V nominales a 355 mA desde un rango de voltaje de entrada de 180 VCA a 265 VCA. Este controlador LED utiliza el LYT7504D de la familia de dispositivos LYTSwitch-7.
Este diseño es un controlador LED regulable Triac de 18,5 W de una sola etapa con salida de corriente constante. Los principales objetivos de diseño fueron un diseño simple, alta eficiencia, cantidad reducida de componentes, regulación precisa de corriente constante, PCB compacta y compatibilidad de atenuación aceptable. Este diseño es para aplicaciones de bombillas LED regulables A19.
explicación del circuito
LYTSwitch-7 (U1-LYT7504D) combina un interruptor MOSFET de potencia de alto voltaje y un controlador de modo de conducción crítico de frecuencia variable/tiempo variable en un solo paquete SO-8. El LYT7504D está configurado para controlar una cadena de LED de 52 V, un controlador de LED reductor no aislado regulable por TRIAC con una salida de corriente constante de 355 mA. El dispositivo LYT7504D se seleccionó de la tabla de potencia según la potencia de salida máxima (22 W) de la hoja de datos.
etapa de entrada
La resistencia fusible R1 brinda protección de seguridad contra fallas de componentes que conducen a corrientes de entrada muy altas. El varistor RV1 proporciona una abrazadera durante los eventos de sobrevoltaje de la línea diferencial para limitar el pico de voltaje máximo en el lado primario. El voltaje de fijación máximo de RV1 debe ser inferior al voltaje de ruptura entre drenaje y fuente (725 V) del MOSFET de potencia interno del LYT7504D para garantizar suficiente protección contra sobrevoltaje durante eventos de sobrevoltaje en la línea.
BR1 rectifica la entrada de CA de onda completa para proporcionar una entrada de CC pulsante al filtro pi compuesto por C1, C2 y L1. Los valores de C1, C2 y L1 se eligieron para brindar el mejor equilibrio entre alto factor de potencia, rendimiento EMI y compatibilidad de atenuación.
filtro EMI
El inductor L1 y los condensadores C1 y C2 forman un filtro EMI pi que actúa para filtrar el ruido de modo diferencial. Si L1 y el inductor reductor T1 se colocan uno cerca del otro en el diseño, los campos magnéticos generados por cada inductor pueden interferir entre sí. Tiene un gran campo externo que puede causar una anti-unión. Para minimizar este acoplamiento, las consideraciones de diseño deben mantener a L1 y T1 alejados entre sí. Los inductores blindados también ayudan. Otra forma de minimizar el acoplamiento es orientar los ejes del inductor en ángulo recto entre sí siempre que sea posible. Montaje L1 EMI conducida mejorada axialmente.
El motor de control de modo de conducción crítica y frecuencia variable/estado a tiempo del circuito integrado LYTSwitch-7 limita las emisiones RFI a niveles significativos, lo que permite que los diseños utilicen filtros EMI pi simples incluso en aplicaciones de bulbo y tubo de alta potencia.
Circuito de control LYTSwitch-7
La topología utilizada para este controlador LED es un convertidor reductor de lado bajo. Durante el tiempo de encendido del MOSFET de potencia interno LYT7504D, la corriente fluye a través de los devanados del inductor reductor, cargando el capacitor de salida y entregando corriente a la carga de salida. La energía almacenada en el campo magnético del devanado del inductor durante el tiempo de encendido del MOSFET de potencia se entrega a la carga a través del diodo de salida D1 durante el tiempo de apagado. El condensador de salida C6 proporciona filtrado para minimizar la corriente de ondulación del LED, y la resistencia R8 actúa como precarga.
Control de atenuación de fase Triac
LYTSwitch-7 El mecanismo de control LYT7504D ofrece una función de atenuación inherente adecuada para usar un amortiguador RC simple (R2 y C3) para evitar apagar la corriente TRIAC por debajo de la corriente de mantenimiento.
Debido a la impedancia relativamente grande que los LED presentan a la línea, pueden producirse timbres significativos debido a que la corriente de irrupción carga la capacitancia de entrada cuando se enciende el triac. Las resistencias R1 y R10 se pueden recortar para amortiguar este timbre de corriente de entrada y reducir/minimizar el parpadeo/parpadeo.
El voltaje a través de C4 se puede monitorear para garantizar que no caiga por debajo del umbral de reinicio de 4.5 V IC (LYT7504D). Esto puede dar lugar a parpadeos o reflejos en o cerca del ángulo de conducción mínimo. El valor del capacitor C4 se puede aumentar para suavizar el voltaje en el pin BP del IC. Por lo tanto, la resistencia de las resistencias pull-up R6 y R9 se puede reducir para aumentar la corriente de carga disponible para el capacitor C4 de clavija BP. Sin embargo, reducir el valor de resistencia de la resistencia pull-up puede reducir la eficiencia, por lo que se debe considerar una compensación.